生理学报杂志
Acta Physiologica Sinica 생리학보
- 主管单位： 中国科学院
- 主办单位： 中国科学院上海生命科学研究院,中国生理学会
- 影响因子： 0.86
- 审稿时间： 1-3个月
- 国际刊号： 0371-0874
- 国内刊号： 31-1352/Q
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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一氧化碳吸入对脂多糖诱导大鼠急性肺损伤的保护作用
血红素氧合酶(heme oxygenase,HO)降解血红素的主要代谢产物一氧化碳(carbon monoxide,CO)具有抗氧化、抗炎症和抑制细胞凋亡作用,而脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的肺组织过氧化、炎症性损伤及大量肺泡上皮和血管内皮细胞凋亡正是导致肺损伤(lung injury,LI)的关键.由此我们猜想,CO有可能通过上述机制对LI起保护作用.通过静脉注入LPS(5 mg/kg体重)诱导大鼠LI,观察吸入室内空气或2.5×10-4(V/V)CO 3 h后,肺氧化酶学、炎症细胞因子、细胞凋亡、HO-1表达及组织形态学变化.结果显示,静脉注入LPS诱导LI后,CO吸入组大鼠肺肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素6(interlukin-6,IL-6)、丙二醛(maleic dialdehyde,MDA)、髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)和细胞凋亡分别为(0.91±0.25)pg/mg蛋白、(0.64±0.05)pg/mg蛋白、(1.02±0.23)nmol/mg蛋白、(7.18±1.62)U/mg蛋白、(1.60±0.34)%,均显著低于LI组的(1.48±0.23)pg/mg蛋白、(1.16±0.26)pg/mg蛋白、(1.27+0.33)nmol/mg蛋白、(8.16+1.49)U/mg蛋白、(3.18±0.51)%(P＜0.05).CO吸入组HO-1、白细胞介素10(interlukin-10,IL-10)表达和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性分别为(5.43±0.92)、(0.26±0.07)pg/mg蛋白、(60.09±10.21)U/mg蛋白,它们均显著高于LI组的(3.08±0.82)、(0.15±0.03)pg/mg蛋白、(50.98±6.88)U/mg蛋白(P＜0.05).与LI组相比,CO吸入组肺损伤减轻.研究结果表明,低浓度CO吸入通过抗氧化、抗炎症、抑制细胞凋亡、上调HO-1表达而减轻LPS诱导的肺损伤.
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突触后钙通路有助于视锥与L型水平细胞间的突触可塑性
我们实验室以前发现,视网膜视锥与亮度型水平细胞(1uminosity-type horizontal cell,LHC)之间的突触传递效率具有可塑性.重复性刺激红敏视锥增加了LHC对红光的超极化反应幅度,而且这种增强作用是可逆的.在本文中,我们运用细胞内记录技术和药理学分析的方法来考察重复性红光刺激引起的反应增强的可能机制.当通过胞内注射Ca2+的螯合剂EGTA来降低LHC内的Ca2+浓度后,重复性红光引起的反应增强被抑制,提示突触后钙信号是反应增强的一个重要因素.另外,反应增强现象还可以被钙离子通透的AMPA受体(Ca2+-permeable AMPA receptor,CP-AMPAR)的拮抗剂阻断,说明通过钙离子通透的谷氨酸受体内流的Ca2+与胞内Ca2+浓度的改变有关.进一步发现,胞外灌流ryanodine或caffeine也可以消除反应增强现象,说明由钙诱导的钙释放(calcium-induced calcium release,CICR)引起的钙信号可能也参与了反应增强现象的产生.结果提示,CICR和CP-AMPAR与重复性红光刺激引起的LHC对红光的反应增强有关.
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不同训练方式建立大鼠空间记忆后海马结构NMDA受体表达的变化
短期强化训练能否建立可靠的空间长时记忆?用不同训练方式建立空间记忆后,大鼠海马结构NMDA受体的表达发生怎样的变化?目前尚未见明确报道.本研究应用Morris水迷宫方法分别采用以下模式对大鼠进行训练:空间长时记忆训练模式(LT组)、空间短时记忆训练模式(ST组)以及短期强化训练模式(SRT组),对不同训练模式建立的空间记忆进行了比较,应用免疫荧光组织化学方法检测各组大鼠海马结构NMDA/NR1受体表达的变化.结果表明,Morris水迷宫训练过程中,LT和SRT组大鼠寻找站台的平均潜伏期和策略均无显著性差异;记忆检测发现,除LT组大鼠在站台所在象限的停留时间明显长于SRT组大鼠外,两组大鼠寻找站台的潜伏期和策略以及穿越站台的次数均无显著性差异.ST组大鼠海马结构NMDA/NR1的免疫反应强度与对照组相比,无显著差异.但是,LT和SRT组大鼠海马CA1区锥体细胞层及齿状回的颗粒细胞层NMDA/NR1免疫荧光反应都明显增强,两组之间比较无显著差异,但是两组分别与对照组和ST组相比均有显著性差异.上述结果提示,短期强化训练可建立与长期训练基本相同的空间长时记忆.大鼠海马结构CA1区和齿状回NMDA受体表达的增加,可能是空间长时记忆形成的机制之一.
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大鼠脑内caveolin-1蛋白的表达及其在分辨学习中的作用
Caveolin-1(Cav-1)蛋白作为细胞质膜结构小窝(caveolae)的标志蛋白,在胆固醇运输、膜组装、信号转导和细胞转化过程中扮演重要的角色.为了探讨Cav-1蛋白在中枢神经系统可塑性及学习记忆中的作用,本文以Sprague-Dawley大鼠为实验对象,利用蛋白质免疫印迹杂交方法观察了Cav-1蛋白在不同年龄大鼠脑内表达的特征,并研究了Y-迷宫训练前后Cav-1蛋白表达的变化.结果表明:(1)大鼠不同脑区Cav-1蛋白表达的年龄特征不同.海马内的表达属青年鼠高,其次是老年鼠和幼年鼠;皮层内的表达属幼年鼠高,其次是老年鼠,青年鼠低;小脑内的表达无明显年龄差异.(2)Y-迷宫训练引起青年鼠海马和前额叶皮层内Cav-1蛋白的表达显著增加.结果提示,Cav-1蛋白与动物脑发育和学习记忆有密切关系,可能参与中枢可塑性的调节.
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p38丝裂素活化蛋白激酶介导低氧预处理诱导的内质网应激相关的心肌细胞保护
钙网蛋白(calreticulin,CRT)和caspase-12是重要的内质网(endoplasmic reticulum,ER)应激分子,本实验在心肌细胞低氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)模型上观察低氧预处理(hypoxic preconditioning,HPC)对CRT和caspase-12表达及活化的影响,探讨内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)在HPC保护机制中的意义及其细胞信号转导机制.原代培养的Sprague-Dawley乳鼠心肌细胞随机分为6组:H/R组、HPC+H/R组、SB203580+HPC+H/R组、SP600125+HPC+H/R组、HPC组和对照组.以细胞存活率、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活性及流式细胞术检测细胞损伤情况;Western blot方法检测CRT和caspase-12表达、活化及p38丝裂素活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)、c-Jun N-terminal kinase(JNK)磷酸化水平.结果表明:(1)HPC具有细胞保护作用,与H/R组比较,HPC+H/R组细胞凋亡率和LDH漏出分别降低6.6%和70.0%,存活率增高6.4%;HPC前以特异性p38MAPK抑制剂SB203580预孵育消除HPC的保护作用,与HPC+H/R组相比,细胞凋亡率和LDH漏出分别增高5.4%和2.1倍,存活率降低5.4%,JNK特异性抑制剂SP600125预孵育对HPC的保护作用无明显影响.(2)H/R明显上调CRT表达(较对照组高8.1倍)和caspase-12活性(较对照组高33.2倍);单独HPC可诱导CRT表达增多(较对照组高2.6倍),但上调程度较H/R组低60%.H/R前进行HPC降低CRT过表达程度(降低72.4%)及caspase-12活化水平(降低59.6%).(3)HPC前应用p38 MAPK抑制剂,抑制CRT表达上调(分别较HPC+ⅢR组和HPC组低63.9%和71.9%),并消除HPC减轻H/R上调caspase-12活性的作用(较HPC+H/R组高7.1倍);HPC前抑制JNK活性对CRT、caspase-12表达和活化均无明显影响.上述结果提示:HPC可激发适当的ERS,抑制H/R诱导的过度ERS,减少ER凋亡信号介导的细胞凋亡.p38 MAPK信号途径在HPC诱导的ER应激分子表达、抑制ER凋亡信号分子活化等机制中发挥重要作用.
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SH-SY5Y细胞α-突触核蛋白的过表达可部分抵抗鱼藤酮诱导的氧化应激
帕金森病(Parkinson's disease,PD)的发病机制涉及到遗传和环境因素.环境因素通过线粒体导致氧化应激和α-突触核蛋白(α-synuclein)聚集,但其确切的作用机制尚不明确.本文利用过表达α-突触核蛋白-增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)的人多巴胺能神经母细胞瘤细胞株SH-SY5Y为模型,研究α-突触核蛋白对鱼藤酮诱导氧化应激的影响,从而进一步了解α-突触核蛋白和细胞存活之间的关系.(1)用荧光显微镜观察融合绿色荧光蛋白的α-突触核蛋白的表达情况;(2)用实时定量PCR检测α-突触核蛋白基因的表达;(3)用免疫细胞化学测定α-突触核蛋白的分布;(4)用不同浓度的鱼藤酮作用细胞后,以MTT法测细胞的活力、DCF法检测细胞的氧化应激状态、黄嘌呤氧化酶法检测超氧化物歧化酶的活力,并用流式细胞仪分析细胞的凋亡.实时定量PCR结果显示,α-突触核蛋白基因表达量在α-突触核蛋白过表达的细胞要高于SH-SY5Y细胞,在荧光显微镜下可见绿色荧光蛋白和α-突触核蛋白的表达.鱼藤酮使细胞活力下降、线粒体complex Ⅰ的活性降低,诱导细胞内氧化应激,而过表达α-突触核蛋白的细胞可以部分抵抗鱼藤酮的毒性作用,表现为细胞抗氧化能力迅速增高(P＜0.05)和鱼藤酮诱导的细胞凋亡数目明显降低.本研究证明α-突触核蛋白对鱼藤酮产生的氧化应激有部分抵抗作用,而使过表达α-突触核蛋白的SH-SY5Y细胞对鱼藤酮的毒性作用表现出一定的耐受性.这种耐受性也可能是细胞对外界损害的一种代偿反应,从而促进细胞的存活.
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常氧和急性低氧下大鼠传导性肺动脉平滑肌细胞的电生理特性
本文旨在研究大鼠传导性肺动脉平滑肌细胞(pulmonary artery smooth muscle cells,PASMCs)的电生理特征及对急性低氧的反应.用酶解法急性分离出1～2级分支的PASMCs,通过全细胞膜片钳方法研究常氧及急性低氧状况下细胞钾电流的差异,并在常氧下先后使用iBTX和4-AP阻断大电导钙激活钾离子(large conductance Ca-activated K+,BKCa)通道及延迟整流性钾离子(delayed rectifier K+,KDR)通道后,观察细胞钾电流特征.根据细胞的大小、形态及电生理特征可将PASMCs分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类.iBTX对Ⅰ类细胞几乎无作用,而4-AP几乎完全阻断它的钾电流;Ⅱ类细胞的钾电流在加入iBTX后大部分被抑制,其余的对4-AP敏感;Ⅲ类细胞的钾电流对iBTX及4-AP均敏感.急性低氧对三类细胞的钾电流均有不同程度的抑制,并使Ⅰ类细胞的膜电位显著升高,而Ⅱ、Ⅲ类细胞膜电位升高的程度不如Ⅰ类显著.结果表明,传导性肺动脉有3种形态及电生理特性不同的PASMCs,在急性低氧时其钾电流不同程度地受到抑制,同时静息膜电位也有不同程度去极化,这些可能参与急性低氧时传导性肺动脉舒缩反应的调节.KDR及BKCa通道在3种细胞中的比例不同可能是急性低氧对3种PASMCs影响不同的离子基础.
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强制运动促进成年大鼠海马齿状回神经发生并提高学习能力
为了探讨强制运动对成年大鼠海马齿状回(dentate gyrus,DG)神经发生的影响,强制大鼠在马达驱动的转轮中跑步,用5-溴-2-脱氧尿苷(5-bromo-2-deoxyuridine,BrdU)标记增殖细胞,巢蛋白(neuroepthelial stem cell protein,nestin)标记神经干细胞/前体细胞,然后用免疫细胞化学技术检测大鼠DG中BrdU及nestin阳性细胞.为了解强制运动后DG增殖细胞的功能意义,采用Y-迷宫检测大鼠的学习能力.结果表明,强制运动组DG中BrdU及nestin阳性细胞数均明显多于对照组(P＜0.05);强制运动对DG神经发生的效应有强度依赖性.Y-迷宫检测结果显示,强制运动能明显改善大鼠的学习能力.结果提示,在转轮中进行强制跑步能促进成年大鼠DG的神经发生,并改善学习能力.
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中华大蟾蜍卵母细胞质膜存在钙依赖性的氯离子通道
本文采用双微电极电压钳方法研究了中华大蟾蜍卵母细胞内源性电压门控型离子通道的成分及其生理特性.卵母细胞去极化至一30 mv及更正电压时,有一持续的电压依赖性外向电流出现.钾离子通道拮抗剂四乙基氯化氨(tetraethylammonium chloride,TEA,10 mmol/L)和4-氨基吡啶(4-aminopyridine,4-AP,10 mmol/L)协同作用时,该电流只能被抑制到大电流幅度的(23.4±0.72)%.但是,上述浓度的TEA和4-AP与氯离子通道拮抗剂5-硝基-2,3-苯酚丙胺苯甲酸盐(5-nitro-2,3-phenypropylamino benzoate,NPPB,30μmol/L)、无钙Ringer氏液或钙离子通道拮抗剂维拉帕米(40μmol/L)协同作用时,可分别将此外向电流抑制到大电流幅度的(2.1±0.08)%、(2.2±0.04)%和(3.1±0.15)%.结果表明,中华大蟾蜍卵母细胞质膜上除有钾离子电流之外,还存在钙依赖性的氯离子电流.
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水杨酸钠对小鼠下丘核神经元γ-氨基丁酸和谷氨酸表达及听反应特性的影响
本研究探讨水杨酸钠对小鼠下丘核神经元γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid,GABA)、谷氨酸(glutamate,Glu)表达及听反应的影响.36只成年健康昆明小鼠分为三组(每组12只):对照组;NaSA组(水杨酸钠给药每天450 mg/kg);NaSA+lidocaine组(水杨酸钠给药每天450 mg/kg+利多卡因给药每天10mg/kg).各组均经腹腔注射给药,对照组给以同等剂量的生理盐水.给药15 d后,免疫组织化学方法检测下丘核区神经元GABA、Glu的表达;细胞外电生理记录技术观察下丘核区神经元强度-发放率函数、强度-潜伏期函数和频率-调谐曲线的变化.结果如下:(1)NaSA组与NaSA+lidocaine组GABA表达明显较对照组降低,但该两组比较无显著性差异;NaSA组Glu表达较对照组和NaSA+lidocaine组明显增加,NaSA+lidocaine组与对照组比较无显著性差异.(2)NaSA组强度-发放率函数呈低强度时上移,高强度时下降的非单调性改变;强度-潜伏期函数下移;调谐曲线从狭窄型向宽阔型转变.(3)NaSA+lidocaine给药后强度-发放率函数无非单调性改变现象,强度-潜伏期函数下移的程度较NaSA组明显减轻,而神经元的调谐曲线从狭窄型向宽阔型转变例数也显著减少.以上结果提示:水杨酸钠能增强Glu阳性神经元表达,但抑制GABA阳性神经元表达;水杨酸钠可影响下丘核神经元的听反应特性,强度-发放率函数呈非单调性变化,强度-潜伏期函数下移,调谐曲线尖部变宽.利多卡因有逆转水杨酸钠改变下丘核神经元听反应的作用.
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氯离子通道阻断剂对豚鼠耳蜗螺旋动脉平滑肌细胞兴奋性接头电位的影响
血管平滑肌细胞膜上存在氯离子通道,不仅参与调节平滑肌细胞的肌原性紧张,而且参与多种血管床的神经平滑肌细胞之间的信息传递,但氯离子通道及其阻断剂对耳蜗螺旋动脉(spiral modiolar artery,SMA)平滑肌细胞兴奋性接头电位(excitatory junction potential,EJP)是否有影响,尚不清楚.本实验运用细胞内微电极记录技术,在豚鼠耳蜗SMA离体标本上,研究氯通道阻断剂(niflumic acid,NFA;indanyloxyacetic acid 94,IAA-94;disodium 4,4'-diisothiocyanatostilbene-2,2'-disulfonate,DIDS)对去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)引起SMA平滑肌细胞去极化反应和平滑肌细胞EJP的影响.结果显示,多数SMA平滑肌细胞在适宜的刺激下,通过神经兴奋传递产生EJP(75%,n=49).在联合使用α1(prazosin,0.1～1μmol/L),α2(idazoxan,0.3～1 μmol/L)和P2x(PPADS,10～100μmol/L)受体拮抗剂时,所产生的EJP幅值仅有30%～80%被抑制.在使用上述拮抗剂的基础上,NFA(10～1 000 μmol/L)能进一步抑制EJP,而且缩短EJP的时程.减少细胞外氯离子浓度(由135.6mmol/L减少到60 mmol/L),在同样刺激强度下激起的EJP的幅度和时程均增加,低氯的这一作用可被IAA-94和DIDS所反转.NFA和IAA-94也可进一步抑制α1、α2和β受体拮抗剂联合使用不能消除的NE(1～50 μmol/L)引起的去极化反应.结果提示:NE可能通过激活一类非α、非β肾上腺能受体(可能属于γ肾上腺能受体)引起氯离子通道开放,增加氯离子电导,调节耳蜗SMA平滑肌细胞的生理活动.
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S-亚硝基谷胱甘肽诱导脐带血CD34+细胞来源的巨核细胞产生血小板
为了探讨一氧化氮供体S-亚硝基谷胱甘肽(S-nitrosoglutathione,GSNO)对脐带血CD34+细胞分化来源的巨核细胞产生血小板的可能作用,我们采用免疫磁珠法从8例健康产妇足月顺产的胎儿脐带血中分选CD34+细胞,并在含血小板生成素(thrombopoietin,TPO,50 ng/ml)、白细胞介素-3(IL-3,10 ng/ml)、干细胞因子(stem cellfactor,SCF,50 ng/ml)和重组人粒-巨噬细胞刺激因子(rHuGM-CSF,20 ng/ml)的无血清培养基中培养14 d.随后,用免疫磁珠法分选CD61+细胞.CD61+细胞在含有(实验组)和缺乏(对照组)GSNO(20mg/ml)的无血清培养基[含TPO(50 ng/ml)、IL-3(10 ng/ml)、SCF(50 ng/ml)]中培养不同时间(30 min、2 h).采用流式细胞仪检测培养体系中的血小板数;电子显微镜观察巨核细胞的形态学;倒置显微镜和流式细胞仪观察凝血酶诱导的血小板凝集;ELISA方法检测巨核细胞中cGMP的含量.结果显示,与对照组比较,实验组血小板数量明显增加(P＜0.05);电子显微镜下可见巨核细胞有明显伪足形成和突出;凝血酶诱导后在倒置显微镜和流式细胞仪上均可观察到血小板凝集现象;GSNO作用后巨核细胞中的cGMP明显升高(P＜0.05).这些结果提示,GSNO可以促进脐带血CD34+细胞来源的巨核细胞产生具有一定功能的血小板,其产生的机制可能部分与cGMP途径有关.
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驱蛔中药的活性成分川楝素的生物效应
利用楝属植物皮和种子治疗消化道寄生虫病和防治农业虫害,早在两千年前的中国古代已有记载.川楝素(toosendanin,C30H38O11,FW=574)是我国科学家在上世纪五十年代从川楝皮提取、分离的一个用以代替进口驱蛔药山道年的三萜化合物.研究已证明川楝素具多种独特的生物效应和在科学研究、临床医学及农业上的应用价值.第一,川楝素以先易化后抑制的双相作用干扰神经递质释放,阻遏神经肌肉接头和中枢神经突触的突触传递.此作用可能是川楝素改变递质释放装置的Ca2+敏感性和使之终完全消失的结果.第二,尽管川楝素与肉毒神经毒素阻遏神经肌肉接头传递的作用有许多相似,川楝素在离体和在体实验中均显示出极有效的抗肉毒神经毒素作用:川楝素可治愈致死量肉毒中毒的小鼠和猴;经川楝素孵育的离体神经肌肉标本,或由经一次川楝素注射的动物取出的神经肌肉标本具抵抗肉毒神经毒素作用的能力.已有证据表明抗肉毒神经毒素作用是通过川楝素阻隔肉毒神经毒素与其酶解底物SNARE蛋白的接近而实现的.第三,近年观察到川楝素还引发细胞分化和凋亡,抑制人的多种肿瘤细胞增殖.该作用是Ca2+依赖性的,有线粒体依赖的凋亡通路参与.第四,川楝素抑制多种K+通道,选择性地易化通过L型Ca2+通道的Ca2+流,并由此导致细胞内Ca2+浓度([Ca2+]i)持续升高.川楝素对K+通道的抑制,对L型Ca2+通道的易化和由之引起的[Ca2+]i升高和超载,是川楝素引发细胞分化和凋亡、抑制细胞增殖,以及川楝素产生神经递质双相变化和阻遏突触传递的机制.
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4℃预处理对人中性粒细胞膜电流和极性的影响
对急性分离的人中性粒细胞采用4℃预处理是进行膜片钳实验前经常采取的步骤,但这一步骤对电生理记录结果有何影响尚无文献报道.本实验探讨这一步骤对电生理记录过程和实验结果的影响.结果显示,4℃预处理可以显著提高细胞的封接率,有利于对中性粒细胞进行电生理记录;封接率提高的原因与4℃预处理降低细胞的极性活动有关,但记录到的电压依赖性钾通道全细胞电流和大电导Ca2+依赖性K+单通道电流动力学没有显著的变化.这些结果表明,4℃预处理可能影响到细胞膜上与极性有关的脂膜变化,但对细胞膜上蛋白的功能影响较少.
| 年 | 期数 |
| 2018 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2017 | 01 02 03 04 05 06 |
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| 2014 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2013 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2012 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2011 | 02 03 05 06 |
| 2010 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2009 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2008 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2007 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2006 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2005 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2004 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2003 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2002 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2001 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2000 | 01 02 03 04 05 06 |
| 1999 | 01 02 03 04 05 06 |
| 1998 | 01 02 03 04 05 06 |
| 1997 | 01 02 03 04 05 06 |
